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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA PROCESOS INDUSTRIALES SILABO CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES I. INFORMACIÓN GENERAL 1.1 Asignatura : Control de Procesos Industriales 1.2 Codigo : ES815 1.3 Condición : Obligatorio 1.4 Pre -Requisito : ES709,ES710 1.5 N° de Horas de Clase : 04 (02 Teoría, 02 Laboratorio) 1.6 N° de Créditos : 03 1.7 Ciclo : VIII 1.8 Semestre Académico : 2020-A 1.9 Duración : Del 23 de marzo al 18 de julio de 2020 1.10 Profesor : Cucho Mendoza, Zenón Andrés II. SUMILLA La asignatura de Control de Procesos, es de naturaleza teórica y experimental, tiene el propósito de brindar al alumno los conocimientos de diseño y control de procesos, simbología y diagramas de instrumentación. Control en cascada. Control selectivo. Control en rangos compartidos y divididos. Control de relación. Características básicas de los lazos simples más comunes de la industria de procesos. Características dinámicas de los procesos industriales. Control de procesos tipo Batch y Multivariable. III. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA 3.1 COMPETENCIAS GENÈRICAS • Evalúa los alcances del control y la automatización en los procesos industriales. • Elabora y ejecuta soluciones a situaciones problemáticas complejas de procesos industriales. • Valora la importancia del control y automatización en los procesos industriales 3.2 COMPETENCIAS DE LA ASIGANTURA Diseña automatismos industriales tipo secuencial, regulatorio utilizando controles lógicos programables (PLCs) como elemento básico para el control y supervisión de procesos industriales. COMPETENCIA ESPECÍFICAS CAPACIDADES Y ACTITUDES COMPETENCIA CAPACIDADES ACTITUDES Formula terminologías para elaborar diagramas de lazo de Control de Procesos. Identifica, representa y discrimina componentes de los procesos industriales de acuerdo a sus principios de funcionamiento y opciones de control. Muestra especial interés en el funcionamiento de los procesos industriales colaborando con el equipo para recolectar datos y exponer los resultados. Reconoce las diferentes formas de expresar una variable de proceso y los instrumentos que se utilizan para su medida Describe las variables de proceso que intervienen Identifica los instrumentos de medición de caudal, nivel, presión y temperatura. Demuestra interés para conocer las variables en un proceso y los instrumentos adecuados de medición. Comprender el funcionamiento de procesos tipo batch y multivariable. Sistemas de control difuso, además reconoce los elementos que intervienen en un proceso neumático y hidráulico, Describe un proceso tipo batch y multivariable. Diseña un controlador difuso. Identifica un proceso neumático e hidráulico Colabora en afianzar sus conocimientos al presentar temas de procesos multivariables y de un proceso con control difuso Estructura y diseña automatismos industriales utilizando Controladores Lógico Programables (PLC) Selecciona los PLC y elabora programas según requerimientos del proceso de aplicación industrial. Cumple lo estipulado en las normas para programar el PLC y su aplicación industrial. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA PROCESOS INDUSTRIALES IV. PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE N° UNIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD DURACION EN SEMANAS FECHA DE INICIO FECHA DE TERMINO I Introducción, control de proceso y diagramas de instrumentación. 4 25/03/2020 15/04/2020 II Sistemas de medida de los sistemas de control. 3 22/04/2020 06/05/2020 Examen Parcial 1 III Tipos de control de procesos, control difuso, controladores neumáticos e hidráulicos. 4 20/05/2020 10/06/2020 IV Control de un proceso industrial con PLC y aplicaciones en la industria. 3 17/06/2020 01/07/2020 Examen Final 1 Examen Sustitutorio 1 PROGRAMACION DE CONTENIDOS UNIDAD I: Introducción, control de procesos y diagramas de Instrumentación. Duración: 1era. , 2da y 3era. semana. Del 25/03/2020 al 15/04/2020 CAPACIDAD: Reconoce los principales dispositivos de potencia SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDO ACTITUDINAL INDICADORES TOTAL HORAS 1 1 Introducción al curso. 2.Repaso de conceptos teóricos previos al desarrollo del curso Repasa los conceptos y principios fundamentales. Se introduce al curso, se forma grupos y se explica los sistemas de Evaluación Expresa analítica y gráficamente el comportamiento de los procesos industriales. Realimenta sus conocimientos previos de sistemas de control Reconoce un proceso industrial. 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 2 Procesos. Definición. Variables de los Procesos: Set point, variable de medida y variable manipulada Controladores Define un proceso industrial y las variables que intervienen. . P1 de laboratorio: Normas de seguridad en los laboratorios Muestra especial interés en el funcionamiento de los procesos colaborando con el equipo para Recolectar datos y exponer los resultados. Cumple y utiliza las normas de seguridad en los laboratorios Cumple con presentar los informes de los laboratorios P1 Reconoce los procesos industriales diferenciándolos según sus Características. 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 3 Elementos del sistema Sensor, transductor, transmisor, actuadores, válvulas, Reconoce los elementos como sensores y transmisores que intervienen en un proceso industrial Muestra interés por conocer los dispositivos como sensores y transmisores que se emplean en la industria Selecciona los sensores y transmisores para un determinado proceso 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 4 Simbología y diagramas de Instrumentación con normas ISA Representa los componentes de los procesos utilizando la norma ISA P&D según sus características . Muestra interés por identificar los instrumentos que se utilizan en procesos industriales Representa los componentes de un proceso utilizando P&D 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio UNIDAD II : SISTEMAS DE MEDIDA DE LAS VARIABLES DE PROCESO Duración: 4ta. , 5ta., 6ta., 7ma., y 8ava., semana. Del 22/04/2020 al 6/05/2020 CAPACIDAD: Explica sobre el rectificador no controlado monofásico y trifásico SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDO ACTITUDINAL INDICADORES TOTAL HORAS 5 Medida de presión, Caudal, nivel y temperatura. Reconoce las diferentes formas de expresar una variable de proceso y los instrumentos que se utilizan para su medida . Muestra interés por identificar los instrumentos de medida de presión, caudal, nivel y temperatura. Identifica un instrumento de medida de uso industrial. 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA PROCESOS INDUSTRIALES 6 Sistemas de control Control clásico, control en cascada. Utilizadiagramas para diferenciar diferentes tipos de control. Se interesa por aprender un sistema de control en cascada y por lógica difusa. Identifica un sistema de control clásico. Reconoce un sistema de control difuso 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 7 Sistemas de control distribuido. Instrumentación utilizada Aplica la teoría para conocer las características de un sistema de control distribuido Se esfuerza por reconocer un sistema de control distribuido Representa un sistema de control distribuido. 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 8 Examen Parcial UNIDAD III: Tipos de control de procesos, control difuso, controladores neumáticos e hidráulicos. Duración: 9na. ,10ma., y 11ava., semana. Del 20/05/2020 al 06/06/2020 CAPACIDAD: Describe los rectificadores controlados monofásicos y trifásicos SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDO Actitudinal INDICADORES TOTAL HORAS 9 Control de procesos tipo catch y multivariable Utiliza técnicas para comprender el funcionamiento de procesos tipo batch y multivriable. Se esfuerza por conocer los procesos tipo batch y multivariable. Identifica un proceso tipo batch y multivariable. batch4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 10 Sistemas de control difuso (fuzzy). Lazo de control difuso Utiliza técnicas de diseño aplicando reglas para el diseño de un controlador difuso. Se esfuerza por aprender la técnica de control difuso realimentándose con lecturas sobre el tema. Realiza la etapa de fuzificación para obtener el control difuso. 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 11 Controladores neumáticos Elementos de trabajo: De movimiento rectilíneo (cilindros) y de movimiento giratorio (motores de aire comprimido).Elemento de control y mando (válvulas). Aplica sus conocimientos previos para conocer los elementos de controladores neumáticos. Se interesa por aprender más sobre el tema de controladores neumáticos. Identifica los componentes de un sistema neumático. 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 12 Controladores hidráulicos Aplica sus conocimientos de control clásico para el caso de controladores hidráulicos Se interesa por aprender más sobre el tema de controladores e hidráulicos Identifica los componentes de un sistema hidráulico. 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio UNIDAD IV: CONTROL DE UN PROCESO INDUSTRIAL CON PLC Y APLICACIONES Duración: 9na. ,10ma., y 11ava., semana. Del 17/06/2020 al 01/07/2020 CAPACIDAD : Explica, describe los tiristores, transistores, circuitos de conmutación y pulsadores SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDO ACTITUDINAL INDICADORES TOTAL HORAS 13 Controladores Lógicos programables. Programación en KOP(LADDER) Operaciones lógicas, Memorias internas. Instrucción Set/Reset. Temporizadores.- Contadores Demuestra la bondades de un controlador lógico programable y su programación Se interesa por aprender la programación de un PLC en lenguaje ladder Realiza la programación de un PLC con manejo de temporizadores 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 14 Programación avanzada: Programación en GRAFCET para sistemas de procesos secuenciales industriales Elabora programas para PLC utilizando la técnica de programación GRAFCET Utiliza diferentes instrucciones para programar en KOP Cumple las normas internacionales para la elaboración de programas de los controladores. Programa el PLC utilizando el GRAFCET 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 15 Aplicaciones de procesos industriales en diferentes actividades económicas. Analiza un proceso de la obtención de un producto o control de una variable en una planta industrial. Se interesa por conocer el funcionamiento de una planta industrial en la elaboración o control de una variable. Describe el funcionamiento de todas sus etapas de una planta industrial. 4 ( 2 Teoría 2 laboratorio) 16 Examen Final 17 Examen Sustitutorio UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA PROCESOS INDUSTRIALES V. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS El procedimiento para el desarrollo de la asignatura será mediante el modelo didáctico del saber, saber hacer y actitud para la interrelación: Método Expositivo – Interactivo. - Disertación interactiva del docente y participación activa del estudiante. Discusión Guiada. - Conducción del grupo para abordar situaciones y llegar a conclusiones. Mentaría académica. - El profesor demuestra cómo y con qué se hace y el estudiante ejecuta lo que aprendió. Investigación Formativa. - El estudiante, trabajando en equipo, desarrolla un Proyecto de Aplicación Industrial y expone ante sus colegas y el docente. VI. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS: Equipos: Computadora personal para el profesor y computadora personal para los estudiantes, ecran, proyector multimedia. Equipamiento para laboratorios de control como plantas de control de procesos, mandos electroneumáticos, PLC y accesorios. Materiales: Separatas digitales, Software de programación de PLC VII. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE La evaluación del alumno se realizara con el tipo 4, la cual se indica por la fórmula: 𝑃𝐹 = 𝐸𝑃 + 2𝐸𝐹 + 𝑃𝑃 + 𝑃𝐿 5 PP = Promedio de prácticas calificadas PL = promedio de prácticas de laboratorio EP = examen parcial EF = examen final PF = promedio final del curso Anotaciones. - a) La Nota Mínima Aprobatoria de la asignatura es 11 b) Un rubro muy importante para la evaluación del alumno es la asistencia, puesto que con más del 30% de inasistencias el alumno tendrá como calificativo NSP. (Art.62 Reglamento General de Estudios). c) El alumno podrá rendir un examen sustitutorio de acuerdo a las normas vigentes. VIII. FUENTES DE CONSULTA Nota: Precisar las Fuentes de Información: bibliográficas, hemerográficas y cibernéticas. Bibliográficas Creus Sole, A. (2007). Simulación y control de procesos por ordenador. Mexico D.F.: Alfaomega Marcombo. Creus Sole, A. (2012). Instrumentación Industrial. Mexico D.F.: Alfaomega Grupo Editor. Creus Sole, A. (2014). Neumática e hidráulica. México DF: Marcombo. Lladanosa, V. (2007). Circuitos Básicos de electroneumática. Mexico DF: Marcombo 2a.ed. Enrique Mandado. (2010). Autómatas programables y sistemas de automatización. Mexico DF: Alfaomega 15 de marzo de 2020
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